Впртренажёр по физике (8 класс)

## Цена деления весов

Продавщице нужно взвесить 3,5 кг картофеля. Чему равна цена деления тех весов, которые лучше подойдут продавщице?

Дайте ответ в килограммах. На первых и третьих весах указана масса в граммах, на вторых - в килограммах.

## Свойства космических материалов

Оболочки космических кораблей и ракет делают из особых сплавов или из керамических материалов. Каким свойством должны обладать эти материалы? Объясните свой ответ.

## Выделение теплоты в печи

В печи сгорели сосновые дрова объемом 0,01 и торф массой 5 кг. Сколько теплоты выделилось в печи? Удельная теплота сгорания сосновых дров удельная теплота сгорания торфа Ответ дайте в МДж.

## Разность показаний амперметров

Двум ученикам выдали по четыре одинаковых резистора сопротивлением 2 Ом каждый, соединительные провода, источник постоянного напряжения = 5 В и очень хороший амперметр. 

Первый ученик собрал цепь, изображённую на рисунке 1, второй ученик собрал цепь, изображённую на рисунке 2.

Определите разность показаний амперметров второго и первого учеников. Ответ дайте в амперах.

## Удельная теплоемкость гвоздя

В ящике для инструментов Женя нашёл гвоздь, и ему стало интересно, какая у него теплоёмкость. Оказалось, что для нагревания гвоздя на 20 °С ему нужно передать количество теплоты, равное 400 Дж. Зная, что масса гвоздя 0,05 кг, определите по этим данным удельную теплоёмкость металла, из которого он сделан. Ответ дайте в Дж/(кг · °С).

## Высота, где встретится снег

Олег с родителями поехал в горы. Определите, на какой минимальной высоте Олег может встретить снег, если известно, что в среднем при подъёме на каждые 100 м температура падает на 0,6 °C, а температура воздуха у подножья горы +36 °С. Ответ дайте в метрах.

## Таблица плотностей и удельных теплоёмкостей материалов

Удельная теплоемкость, Дж/кг·°С

## Нагревание бруска

Брусок из стали массой 25 кг нагрели на 50 °C. На сколько градусов нужно нагреть брусок серебра массой 15 кг, чтобы энергии потраченные на нагревание были равны? Ответ округлите до целых.

## Линии магнитного поля

На рисунке показана картина линий магнитного поля постоянного магнита. Какой цифрой обозначена область, вблизи которой находится южный полюс этого магнита? Ответ обоснуйте.

## Скорость движения тела

Средняя скорость тела за 20 с составила 4 м/с. За первые 16 с тело двигалось со скоростью 9 км/ч.

1) Чему равен путь, пройденный тело за всё время?

2) Чему равна средняя скорость тела за оставшиеся 4 с? Округлите оба ответа до целого числа.

## Процесс охлаждения и замерзания воды

При изготовлении льда в морозильной камере домашнего холодильника потребовалось 7 мин для того, чтобы охладить воду от 4 °С до 0 °С. Удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/(кг · °C), удельная теплоёмкость льда = 2100 Дж/(кг · °C), удельная теплота плавления льда

1) Какое количество теплоты отдала вода при охлаждении до 0 °C, если её масса 100 г?

2) Сколько времени потребуется для превращения этой воды в лёд, если мощность холодильника не меняется? Ответ выразить в минутах и округлить до десятых.

3) Для охлаждения лимонада на празднике Пете потребуется 500 г льда. За какое время до прихода гостей он должен поставить в холодильник воду при температуре 4 °С, чтобы она успела замёрзнуть?

Решение физических задач

Расчёт сопротивления лампочки и температуры нити

Напряжение в сети дачного посёлка имеет суточные колебания от 200 В до 240 В. При этом лампочка накаливания с вольфрамовой нитью, подключённая к сети, испытывает колебания тока в течение суток от 0,25 А до 0,28 А. Известно, что при комнатной температуре = 20 °C сопротивление нити этой лампочки = 95 Ом, а температурный коэффициент сопротивления вольфрама 1/°C.

1. Рассчитаем сопротивление лампочки при минимальном и максимальном напряжении в сети:

При минимальном напряжении:
[ R_{min} = \frac {U_{min}} {I_{max}} = \frac {200 V} {0.28 A} = 714.28 \Omega ]

При максимальном напряжении:
[ R_{max} = \frac {U_{max}} {I_{min}} = \frac {240 V} {0.25 A} = 960 \Omega ]

2. Рассчитаем температуру нити лампы при минимальном и максимальном напряжении в сети, используя формулу для изменения сопротивления с изменением температуры:
   [ R = R_0 \cdot (1 + \alpha \cdot \Delta T) ]
   где:

• ( R ) — сопротивление при изменённой температуре,
• ( R_0 ) — сопротивление при комнатной температуре,
• ( \alpha ) — температурный коэффициент сопротивления,
• ( \Delta T ) — изменение температуры.

3. Найдём изменение температуры нити накала лампы в течение дня:
   [ \Delta T = \frac {R — R_0} {R_0 \cdot \alpha} ]

Расчёт цены деления прибора и другие задачи

• Для определения цены деления прибора для измерения температуры тела у Вани оценим разницу между температурой при повышении и безумножении температуры.
• Физическое явление, которое происходит с частицами ила в воде, когда ил долго не оседает на дно, называется коллоидным растворением.
• Удельная теплота плавления мороженого находится как отношение количества теплоты, необходимого для затвердевания брикета, к его массе.
• Для определения показаний амперметра при известных показаниях вольтметра используется закон Ома.
• Для расчёта изменения мощности в красной лампочке из-за изменения яркости при подключении других лампочек, необходимо анализировать сопротивления в цепи и применять закон Ома.
• Для определения температуры напитка после смешивания горячего кофе и холодной воды необходимо использовать законы сохранения теплоты.

Таблица физических свойств материалов

Электрические задачи

Отопление воды в чайнике

1 кг воды нагрели электрическим чайником за 1 минуту от 10 °C до 30 °C. Потом вылили 200 г воды и включили чайник снова. Через сколько времени закипит оставшаяся вода?

Вопросы:

1. Чему равна мощность чайника?
2. За сколько минут (после повторного нагревания) чайник вскипятит оставшуюся воду? Ответ дайте с точностью до десятых.

Потерями тепла пренебречь.

Решение:

1. Мощность чайника можно найти, зная, что для нагрева 1 кг воды на 1 °C нужно 4200 Дж энергии. Так как мы нагрели 1 кг воды на 20 °C за 1 минуту, то потребовалось 1 кг * 20 °C * 4200 Дж = 84000 Дж энергии. Разделим это на время нагревания (60 секунд) и получим мощность в ваттах.

2. Для второй части вопроса можем опять использовать тот же подход. Мы знаем мощность чайника и массу воды (200 г), поэтому можем найти, сколько времени нужно, чтобы нагреть эту воду до кипения.

Рассчет длины проволоки для паяльника

У Ивана Ивановича перегорела нагревательная спираль в паяльнике, рассчитанного на напряжение 9 В. Для ремонта Ивану Ивановичу потребовалось рассчитать длину нихромовой проволоки, требуемой для изготовления новой спирали.

1. Сопротивление проволоки можно найти, зная ее удельное сопротивление и размеры.
2. Определение длины проволоки для изготовления новой спирали.
3. Проверка возможности использования данной проволоки в условиях паяльника.

Тахометр

Тахометр с какой ценой деления подойдет, чтобы зафиксировать отметку в 12,5 тысяч оборотов в минуту? Дайте ответ в оборотах в минуту.

Физическое явление при остывании воды

Температура воды в открытом стакане, долго стоящем в комнате, всегда ниже температуры воздуха. Объясните физическое явление и его суть.

Смешивание бензина и спирта

Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Рассчитайте количество теплоты при полном сгорании этого топлива. Ответ дайте в МДж.

Неразветвленная часть цепи

Электрическая цепь состоит из двух параллельно соединенных резисторов, сопротивление которых R = 5 Ом. Сила тока в первом резисторе 1 А. Найдите силу тока в неразветвленной части цепи.

Эксперимент с резисторами

Петя проводил эксперимент по определению силы тока в цепи. Необходимо определить силу тока после добавления второго резистора.

Отопление дома

Для обогрева частного дома требуется 10 электрических обогревателей мощностью 500 Вт каждый, работающих круглосуточно. Сколько масса бытового газа понадобится для отопления дома в течение месяца?

Сопротивления проводников

Есть два проводника, один из меди, другой из алюминия. Найти отношение их сопротивлений, учитывая различия в длине и материале.

Магнитное поле постоянных магнитов

На рисунке изображена картина линий магнитного поля двух постоянных магнитов, полученная с помощью железных опилок. Рядом с левым магнитом, но при этом довольно далеко от правого магнита установлена магнитная стрелка, которая находится в равновесии.

Каким полюсам магнитов соответствуют области 1 и 2?

Кратко объясните свой ответ.

Плотность овсяной каши и сливочного масла

Маша высчитала, что средняя плотность овсяной каши 1,1 г/см³, а сливочного масла 900 кг/м³. В кашу массой 330 г девочка положила 45 г масла.

Какой объем у этой смеси?

Ответ дайте с точностью до целых.

Какой стала средняя плотность каши с маслом?

Ответ дайте с точностью до сотых.

Ответ:

1. объем смеси
2. средняя плотность

Турист и снег в котелке

Туристу-лыжнику было лень идти до проруби, поэтому вместо того, чтобы зачерпнуть 3 л воды из проруби, он насыпал в алюминиевый котелок 3 кг сухого снега. Плотность воды удельная теплота плавления льда.

Определите массу воды, которую туристу нужно было зачерпнуть из проруби.

Какое количество теплоты нужно было затратить, чтобы превратить снег в котелке в воду?

На сколько дольше туристу пришлось ждать закипания воды, если и вода, и снег имеют начальную температуру 0 °C

Стрелочный вольтметр Толи

Толя взял стрелочный вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения не более 4 В, и решил увеличить его предел измерений до 12 В.

Если напряжение на последовательно соединенных вольтметре и дополнительном резисторе составляет 12 В, а напряжение на вольтметре составляет 4 В, то чему равно напряжение на резисторе?

Если считать, что внутреннее сопротивление вольтметра составляет 1 кОм, то чему равно сопротивление дополнительного резистора, который Толя припаял к вольтметру?

Точность изготовления резисторов на заводе составляет ± 5%. В каком диапазоне может лежать суммарная величина напряжения на резисторе и вольтметре, если вольтметр по старой шкале показывает 1 В?

Геор взвесил яблоко

Егор взвесил яблоко и получил результат 200 г. Ниже изображены весы трёх типов — кухонные для продуктов и двое напольных для взвешивания людей. На круглой, треугольной и прямоугольной выносках крупно показаны фрагменты шкал этих весов. Определите цену деления тех весов, с помощью которых Егор не мог определить массу данного яблока.

Температурный рывок разрывает провод

Туго натянутый между двумя столбами провод при низких температурах рвется. Каким физическим явлением это объясняется? В чем состоит это явление?

На сколько изменится температура воды масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина, масса которого равна 10 г? Ответ дайте в градусах Цельсия, округлите до целого.

На графике показана зависимость температуры некоторого вещества от подведённого к нему количества теплоты. Найдите удельную теплоёмкость этого вещества при изменении его температуры от 70 °C до 100 °C. Масса вещества 0,5 кг.

У Пети есть два электрочайника: белый и синий. На белом чайнике написано, что его мощность равна 1200 Вт, а на синем надпись стёрлась. Петя захотел узнать мощность синего чайника. Он набрал одинаковое количество воды в оба чайника и одновременно включил их. Белый чайник вскипел за 6 минут, а синий — за 8 минут. Определите мощность синего чайника, если потерями теплоты в обоих случаях можно пренебречь (чайники с термоизоляцией корпуса в настоящее время довольно широко распространены).

Часто на продуктах пишут их энергетическую ценность в килокалориях (ккал). 1 ккал соответствует 4200 Дж. Роман съел порцию салата энергетической ценностью 350 ккал. На какой этаж небоскрёба нужно будет подняться Роману по лестнице для того, чтобы израсходовать полученную при употреблении салата энергию? Считайте, что Роман сжигает в 10 раз больше калорий, чем совершает полезной работы. Высота одного этажа равна 3 м, масса Романа 70 кг, ускорение свободного падения 10 Н/кг.

Васе подарили кубик Рубика, и он решил измерить его массу с помощью динамометра, рассчитанного на 1 Н. Но кубик оказался слишком тяжёлым — при подвешивании его к крюку динамометра прибор «зашкаливал». Тогда Вася стал медленно опускать подвешенный к динамометру кубик в кастрюлю с водой и измерять, как зависят показания динамометра от того, какая часть объёма кубика погружена в воду. Результаты своих измерений Вася записал в таблицу. Определите при помощи этой таблицы массу кубика, если ускорение свободного падения равно 10 Н/кг.

Показания динамометра, НКакая часть объёма кубика погружена

Подковообразный магнит поднесли к длинному прямому медному проводу (провод расположен перпендикулярно плоскости рисунка). При пропускании по этому проводу электрического тока в направлении «на нас» провод начинает смещаться вправо. В каком направлении будет смещаться провод, если поменять направление тока в проводе на противоположное? Ответ обоснуйте.

Пэчворк — это вид рукоделия, при котором из разноцветных кусочков ткани по принципу мозаики сшивается цельное изделие так, чтобы получился определённый рисунок. Для изготовления коврика сшили 70 квадратных лоскутков размерами 5 см × 6 см из ткани с поверхностной плотностью 0,3 г/см

1. Определите массу этих 70 лоскутков.

2. Сколько прямоугольных лоскутков с размерами 5 см × 10 см из другой ткани с поверхностной плотностью 0,5 г/см надо ещё использовать, чтобы средняя поверхностная плотность полученного ковра была равна 0,48 г/см ? Поверхностной плотностью называется величина массы, приходящейся на единицу площади (в данном случае, масса в граммах кусочка ткани, имеющего площадь 1 см

Для того, чтобы остудить чай, температура которого была 100 °С, Маша добавила в него порцию холодной воды с температурой 15 °С. После установления температурного равновесия температура воды в чашке составила 75 °С. Удельные теплоёмкости чая и воды одинаковы и равны = 4200 Дж/(кг · °C). Потерями теплоты можно пренебречь.

1. Найдите отношение количества теплоты, отданной чаем, к количеству теплоты, полученному водой.

2. Найдите отношение массы чая к массе воды.

3. Так как чай всё ещё был слишком горячим, Маша добавила в него ещё одну точно такую же порцию холодной воды. Какой станет температура чая после установления нового теплового равновесия? Ответ дайте в виде целого числа градусов Цельсия.

Колю попросили определить размер кубика сахара-рафинада. К сожалению, под руками у него оказалась только линейка для классной доски — с ценой деления 10 см. Выяснилось, что длина ряда из 7 кубиков, составленных вплотную, меньше 10 см, а ряда из 8 кубиков — уже больше. Ряд из 14 кубиков короче 20 см, а из 15 кубиков — длиннее. Ряд из 22 кубиков короче 30 см, а из 23 — длиннее.

1. В каком из экспериментов Коли длина стороны кубика будет определена с наименьшей погрешностью и почему?

2. Определите границы размера кубика по результатам каждого из трёх экспериментов.

3. Запишите наилучшую оценку для размера кубика сахара-рафинада с учётом погрешности.

Считайте, что все кубики одинаковые, и что деления на линейку нанесены достаточно точно. Напишите полное решение этой задачи.